【題目】如圖所示的裝置,左半部為速度選擇器,右半部為勻強的偏轉(zhuǎn)電場,一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器,能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子,又沿著與電場垂直的方向,立即進入場強大小為E的偏轉(zhuǎn)電場,最后打在照相底片D.已知同位素離子的電荷量為q(q>0),速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場強大小為E0的勻強電場和磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場,照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L,忽略重力的影響.

1求從狹縫S2射出的離子速度v0的大小;

2若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場中沿速度v0方向飛行的距離為x,求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式(E0、B0E、q、mL表示)

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析:(1)對離子在速度選擇器內(nèi)進行受力分析,受到洛倫茲力和電場力作用;對離子的運動進行分析,能通過s2射出的離子做勻速直線運動,可知洛倫茲力和電場力平衡,列式可求得離子速度的大。

2)離子進入勻強偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動,即在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動,在兩個方向分別列式可得x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式.

解:(1)能從速度選擇器射出的離子應(yīng)滿足受到的電場力和洛倫茲力大小相等,方向相反,則有:

qE0=qv0B0

解得:

2)離子進入勻強偏轉(zhuǎn)電場E后做類平拋運動,則有:

水平方向:x=v0t

豎直方向:

離子在電場中只受電場力作用,由牛頓第二定律得:qE=ma

聯(lián)立以上各式解得:

答:(1)從狹縫S2射出的離子速度v0的大小為

2x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從距地面3m高處自由落下一小球,球接觸地板后豎直向上彈起,升至距地板2m高處被接住,則小球在上述過程中的位移和路程分別是(

A. 位移5m,方向豎直向下;路程5m

B. 位移1m,方向豎直向下;路程5m

C. 位移1m,方向豎直向上;路程5m

D. 位移1m,方向豎直向下;路程1m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,細繩OA30cm,O端與質(zhì)量m=1kg的重物相連,A端與輕質(zhì)圓環(huán)(重力不計)相連,圓環(huán)套在水平棒上可以滑動;定滑輪固定在距離圓環(huán)50cmB處,跨過定滑輪的細繩,兩端分別與重物m、重物G相連.若兩條細繩間的夾角φ=90°,圓環(huán)恰好沒有滑動,不計滑輪大小,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),滑動摩擦力等于最大靜摩擦力.求:

(1)圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)重物G的質(zhì)量M.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B,以速度進入向下傾斜的直車道。車道每100m下降2m。為使汽車速度在s=200m的距離內(nèi)減到,駕駛員必須剎車。假定剎車時地面的摩擦阻力是恒力,且該力的70%作用于拖車B,30%作用于汽車A。已知A的質(zhì)量,B的質(zhì)量。求

(1)汽車下坡時的加速度大小

(2)汽車與拖車的連接處沿運動方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了提高全民素質(zhì),擴大辦學(xué)規(guī)模,市政府決定市一高要搬遷.是2016年市政府的十大實事之一.新一高建成之后,我校的辦學(xué)條件將大幅提高,我們的生活環(huán)境和學(xué)習(xí)環(huán)境將更加優(yōu)美.新校址已經(jīng)選定:從一高總校區(qū)沿歸德路向正南7Km到華商大道,再沿華商大道東段向東偏北37°方向前進5Km就可到達.(一高校園可用點表示,sin37°=0.6 cos37°=0.8)求:

1)從一高總校到一高新校址的位移;

2從一高總校到一高新校址的路程;

3如果你騎自行車的速度是18km/h從一高總校到一高新校址需要多少分鐘.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于位移和路程的說法中正確的是( )

A. 位移的大小和路程的大小總是相等的,只不過位移是矢量,而路程是標量

B. 位移是描述直線運動的,路程是描述曲線運動的

C. 位移取決于始末位置,路程取決于實際運動的路線

D. 運動物體的路程總大于位移的大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長L=1.5 m、質(zhì)量M=3 kg的木板靜止放在水平面上,質(zhì)量m=1 kg 的小物塊(可視為質(zhì)點)放在木板的右端,木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2.現(xiàn)對木板施加一水平向右的恒定拉力F,取g=10 m/s2.

1求使物塊不掉下去的最大拉力F0(物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

2如果拉力F=21 N恒定不變,經(jīng)多長時間物塊從板上滑下

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1=2kg的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點為O,輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2=10kg的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲、乙均處于靜止狀態(tài)乙物體與接觸面間動摩擦因數(shù)μ=03,已知sin37°=06,cos37°=08,tan37°=075,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2.)求:

1輕繩OA受到的拉力是多大

2物體乙受到的摩擦力是多大?方向如何

3要使乙物體保持靜止,那么甲物體的質(zhì)量最大不能超過多少

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列各組物理量中,全部是矢量的有( )

A. 位移、速度、平均速度、加速度

B. 速度、平均速度、加速度、路程

C. 位移、速度、加速度、質(zhì)量

D. 速度、加速度、位移、時間

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案